园艺植物土肥水管理试验

第六章园艺植物土肥水管理试验内容提要第一节土壤管理试验*第二节肥料试验*第三节营养诊断试验#第四节水分管理试验一、园艺植物对土壤的生物学表现及适应性园艺植物种植园的土壤管理是提高产量品质的措施之一。其主要任务是了解土壤的基本情况，提高土壤肥力，使土壤肥沃，更加适合种植。（一）、园艺植物对土壤的生物学表现主要表现在园艺植物地上、地下两大部分的生长发育状况及产品的产量和质量等方面。地上部：产量、质量水平及整齐度、植株发育状况及整齐度等，如干周、茎、枝、叶的生长量、枝类比、节间长度、叶面积和叶幕形成状况、短枝质量、花芽分化的数量和质量、果实产量及质量等。第一节土壤管理试验地下部：根系生长类型、根系适应的环境及其分布层次、根密度（单位体积土壤内不同类型根的重量或数量，单位长度根上的侧根数等）、根质（根粗度、色泽、光泽等）、根系生理生化特性（吸收、合成、分泌、代谢过程的变化等）、生长根和吸收根的数量和比例等。土壤偏黏，通气不良；通气良好，达到一定肥力水平，根系均匀分散成网状；砂土中根系密度大，细根、新根呈现集中或边缘分布的特点。根系分布的表层、集中分布层及内、中、外三区的密度和比例都是土壤研究需考察的指标。另外，种植园的群体状况如植株整齐度、植株类型、产量和植株趋向性等也是反应土壤状况的重要标志。（二）、园艺植物对土壤的适应性1、土壤和根系的层次性（1）表层：一般是熟化层，质地均匀，肥力较高，利于根系的生长发育，多为蔬菜和花卉等浅根性植物根系分布层。研究重点：根系生长发育和功能表现与外界环境的关系，以及如何增加表层土壤条件的稳定性，充分发挥该层的肥力效应，是种植园土壤研究的重要课题。。（2）中层：不与外界大气直接接触，受外界变化影响较小的相对稳定层，多为果树和一些园林等深根性植物根系的集中分布层。研究重点：如何克服土壤自然形成的不良结构、提高土壤肥力、扩大根系生长范围等。（3）下层：是上、中层的渗透影响层，也是地下水位的活动层，受成土基岩的影响大。根系在该层的分布形成了不同土类的边界结构特征。降低地下水位、改良盐碱土、黏板层、砂砾层等是重要的研究课题，上、中层土壤对肥水的吸附、渗透特征也可在该层研究。2、土壤结构性指标：根系良好的活动环境要去土壤结构稳定、通气性好，水、肥、气、热协调，既能保肥保水又能稳恒供应。指标：有机质是形成具有一定稳定结构的胶体，同时又对肥水的供应和保持有重要作用，优良种植园的土壤有机质含量（2%以上）、土壤通气需要的砾石度（20%）和土壤胶体需要的黏粒比（30%）3、影响根系功能和土壤供养特性的其他因素1.土壤pH：与成土母质、盐基淋溶及使用化肥有关。影响土壤和植物的生产性能，可改变营养元素的可给态，如果元素平衡破坏，引起盐碱和缺素。2.土壤氧化还原电位：受通气性影响，与有机质含量、微生物群落和植物根系的呼吸代谢有密切关系。一般300mV以下即有危害。3.土壤养分的吸收能力和保持肥料成分的能力：可用盐基置换容量、盐基饱和度来反应。4.土壤微生物群落：如硝酸还原菌、固氮菌、与果树等共生的菌根群，其代谢生长活动都会影响根系的功能和环境。5.土壤线虫和其他有害生物的发生数量都对植物生长发育有影响，探索产生危害的界限值也是种植园土壤研究的内容。二、土壤改良研究是园艺植物生产可持续发展的重要任务园艺产业生产可持续发展的关键之一在于土壤环境和土壤肥力能否得到保护盒维持。改良土壤的目标就是使植物生产能长期持续发展。其研究内容如下：1、土壤供水供肥和环境条件稳定性研究主要考虑有机质含量，黏粒、石砾的合理比例等，这些直接与土壤结构有关。2、层次分布合理性研究主要通过保护土壤表层，均匀中层，打破底层并增加有机质以改良土壤结构，这些直接关系到根系密度和分布的合理性。3、肥力水平及肥水保持研究与土壤营养含量和平衡及土壤的胶体特性有关。4、界面效应利用研究界面是两种性质不同相的交界区，具有两相的性质，而且两相接触后会产生新的性质。根是在界面上生长发育的，土壤管理应注意增加界面，并充分利用。对界面的性质、结构特性及与根系的关系也需要深入细致的进行研究。5、重茬问题研究：栽过果树或蔬菜等植物的土壤由于营养成分的缺失、元素平衡的破坏、根系分泌物的影响、微生物群落的改变以及有害生物如线虫的泛滥，使后茬植物的生长发育抑制。需要采取措施克服重茬障碍。6、特殊土壤改良研究盐碱地、涝洼地、风沙地、瘠薄山地以及被污染受侵蚀的土壤等。7、园艺植物生产可持续发展研究土壤管理就是要保持水土、增施有机肥、培肥地力、防止土壤污染、建立最佳农业生态环境、积极开拓促进高产优质并能持续发展的新途径。种植园土壤保护及其肥力维护，是园艺植物生产可持续发展的重大问题，亟待探索和解决。三、根际微域环境研究根际微域指根系诱导的微生物数量和活性皆高的根周围土壤的微域。它是土壤-植物-微生物相互作用的场所，也是土壤水分、养分进入植物根系的门户。根际微域环境是种植园土壤研究的重要内容，其研究内容非常丰富。1、根际范围大小及其结构的研究2、根际理化性质的研究：pH、氧化还原电位、离子平衡等。3、养分状况的研究4、根际分泌物的研究：分泌物的成分、影响分泌的因素、分泌物对根系和土壤的影响及特种分泌物的诱导等。5、根际微生物的研究：微生物种类、数量、活性，微生物对根系生长发育和营养吸收合成的影响，微生物对根际土壤环境及养分变化的影响等。6、根系微域酶类及其活性的研究四、试验设计以果园土壤管理试验为例：小区面积：山地一般0.7hm2，可用重复次数来弥补小区面积的不足处理项目：尽量从实际出发，长远和目前相结合。对各地果园土壤管理制定试验方案。试验树的施肥种类、用量、次数及时间等各处理必须相同。对照以当地一般生产上的果园土壤管理为准。果园土壤管理试验方案如下：（一）幼年果园行间、株间土壤管理处理：Ⅰ下半年浅耕，上半年间作，秸秆还田Ⅱ全年间作，茎秆还田。Ⅲ旱季喷布除草剂，雨季种绿肥，开花时压青Ⅳ全年绿肥开花时压青Ⅴ对照，一般管理（二）幼年果园树盘土壤管理处理：Ⅰ树盘清耕Ⅱ树盘盖草Ⅲ树盘用塑料薄膜覆盖Ⅳ树盘喷布除草剂Ⅴ对照，一般管理（三）成年果园土壤管理处理：Ⅰ树盘清耕，盘外种蔬菜Ⅱ、树盘清耕，盘外种绿肥、并压青Ⅲ、全园免耕、覆草、施化肥Ⅳ、全园旱季喷布除草剂，雨季种绿肥，并压青Ⅴ、对照：一般管理（四）密植果园土壤管理处理：Ⅰ旱季浅耕，雨季种绿肥，并压青加化肥Ⅱ、一年四季种绿肥、并压青加化肥Ⅲ、全园免耕、覆草加化肥Ⅳ、对照：一般管理（五）果园地膜覆盖试验设计处理：Ⅰ全园（或树盘）覆盖无色透明地膜Ⅱ、全园（或树盘）覆盖银灰色地膜Ⅲ、全园（或树盘）覆盖乳白色地膜Ⅳ、对照：一般管理以上各项试验处理可以重复3--4次，小区面积0.4-0.7hm2五、试验结果调查植物（果实、蔬菜等）的生长发育、土壤肥力的变化，以及间作物的生长发育等试验处理株号干周断面(cm2)冠高(cm)冠径(cm)单叶面积(cm2)叶总面积(cm2)新梢生长量(cm)断面根系数量果实产量(kg/hm2)果实品质0-30(cm)30-60(cm)60-90(cm)可溶性固形物（%）糖酸耐贮性土壤管理试验果树生长发育调查表试验处理土壤营养成分变化有机质变化（%）土壤水分变化（%）土壤温度变化(℃)土壤根际微生物变化土壤空隙度变化土壤pH变化NPK前后前后前后前后前后前后前后前后前后土壤管理试验前后肥力变化调查表间作品种播种日期播种量(kg/hm2)播种方法出苗日期开花日期植株高度(cm)植株产量(kg/hm2)第一次刈割期第二次刈割期间作物抗逆性备注间作物生长发育调查表第二节肥料试验肥料试验是研究肥料对园艺植物的营养、产量、品质及土壤肥力等作用的试验方法。通过合理的试验设计、实施技术与统计方法，力争以较少的投资、较短时间在人为控制条件下探索各种农业化学反应，提出合理的施肥措施，达到优质高产高效以及培肥土壤、减少环境污染的目的。一、主要任务1、主要园艺植物不同种类品种需肥规律的研究2、园艺植物早开花早结实、优质高产稳产施肥制度研究3、不同土壤类型的施肥量、施肥时期、肥料配比、施肥方法及肥效试验研究4、根外追肥种类、浓度、次数、时期的研究5、盆栽试验研究：探讨各种营养元素对植物各器官发育的作用；研究各种营养元素的不同比例对植物生长发育及光合作用的影响，寻求合理比例；研究土壤的不同湿度对肥料的利用率及矿质肥料对土壤和植物的影响；研究植物、土壤和肥料的相互作用。二、肥料试验的方法：肥料试验的方法有田间试验、培养试验和实验室试验1、田间试验：在田间条件下进行的肥料试验，研究结果可直接应用于生产。2、培养试验：将植物在人工控制条件下将生长介质。如土壤、基质置于特殊容器中进行的肥料试验。1、土培试验2、砂培试验3、水培试验：营养液配方试验4、基质试验三、肥料试验调查项目1、基本生长指标的调查处理小区号/株号树高（cm）干周（cm）新梢生长量（cm）春梢大叶面积（cm2）秋梢大叶面积（cm2）果树生长量指标调查不同施肥量对莴笋生长发育的影响处理茎高（cm）茎粗（cm）开展度（cm）叶数重量（g）备注2、产量与品质调查:果实品质调查包括汁量、口味、果实硬度、国形指数、可溶性固形物、含糖量、含酸量、耐贮性。3、根系调查：根系生长状况、根系颜色变化、分支特性、各类根占总根的比例，根系阴离子吸收能力。4、营养分析：（1）土壤：分析施肥前后土壤ph、代换性盐基量、水溶性氮、磷、钾、全氮、有机质含量和土壤容重、孔隙度及土壤微生物数量等。（2）植株：分析叶、枝、果实、根中淀粉及可溶性氮、磷、钾、酸含量与种类变化，测定叶绿素含量、叶片重量与叶面积大小。第三节营养诊断试验营养是创造高产、稳产、优质高效的物质基础。营养诊断:就是从植物长相、物质种类和数量、植株形态来判断在各种条件下正常生长发育和创造高产、稳产、优质所需物质的程度和反应，即通过各种方法调查判断植物的营养状况是处于缺乏、适当或过剩，为合理施肥提高依据。一、营养诊断的任务1、研究主要植物种类在各种条件下，不同植株类型、年龄特点及年周期变化规律与产量形成的关系，并探明各营养元素的数量限度及相关指标等。2、研究各种营养元素的作用和相互关系，以及通过栽培措施改变营养水平的途径等。3、研究各营养元素在器官发生过程中的作用，以各转折时期物质分配的矛盾为重点，探索不同器官在不同时期，各元素功能的最大值与正常值。4、研究植物整体营养水平与局部器官营养状况的关系。5、研究由于营养原因所引起的不正常生长发育、病症的诊断及解决方法。6、研究营养诊断手段、物质分析与形态指标相结合的方法，以及各种生理生化变化诊断指标。7、研究计算机在营养诊断与施肥中的应用及相应专家系统的建立。二、营养诊断方法1、器官分析：测定植物特定器官中的元素含量及其变化来进行营养诊断。其依据是营养元素含量的遗传稳定性，如苹果叶片元素的正常值N1.8%—2.6%，p0.15%—0.23%，k0.8—2.0%。器官分析注意点：取样时期，寻找“靶子器官”，应以长期高产、稳产、优质树的元素含量为标准，抽样具有一定的样本容量。一般50—100株。靶子器官：指某种元素含量高而且稳定，并且对缺素敏感的器官或部位，如钙的靶子器官为果实，氮的靶子器官为是细根。2、形态诊断：植物缺乏某元素时，一般都在形态上表现某些特有症状，如失绿、畸形、现斑等，可依据植物的症状判断是否缺素或缺某种元素。3、土壤分析：测定土壤的有效养分4、复原诊断：对呈现缺素症状的植株进行浸泡、涂抹、注射、喷施某种元素，观察病症是否减轻或恢复正常。三、营养诊断指标与施肥量的确定（一）营养诊断指标的确定：标准值的确定1、通过田间试验确定营养诊断指标（1）对正常生长的植株进行施肥试验，找出产量最高、品质最优的处理，该处理此时的植株营养水平即为最适含量。（2）对于发生明显缺素症状的植株进行田间试验，与健康植株比较，缺素植株经过处理后恢复为正常植株的营养水平，也可以找到营养诊断指标。2、通过调